CONGRESO PERUTarapoto. Nov 16 - 21

Dr. Luís Ignácio ProchnowIPNI Brazil Program Director

Production and Agronomic Effectiveness of P Fertilizers

to Improve the Use of Phosphate Rocks

CONSIDERAÇÕES INICIAISPrincipal objetivo: apresentar uma visão geral.Desdobramentos são necessários.Quatro partes principais:

1. Introdução.2. Manejo de fertilizantes fosfatados (Palestra).3. Desenvolvimentos recentes na produção e uso de

fertilizantes fosfatados no sentido de otimizar aeficiência agronômica e minimizar efeitosambientais adversos (Advances in Agronomy).

4. Pesquisa com fertilizantes fosfatados totalmenteacidulados com solubilidade em água variável(Pesquisa recente).

1. INTRODUÇÃO

INFORMAÇÕES GERAIS -FÓSFORO E ADUBOS FOSFATADOS

• O fósforo (P) é um macronutrienteproporcionalmente pouco exigido pelas culturas.

• Função na planta: energia.• Solos brasileiros são em sua grande maioria

originalmente deficientes em P.• Trata-se, normalmente, do nutriente mais

utilizado nas adubações (situação distinta de países de agricultura mais desenvolvida).

• Recuperação de P pelas plantas é pequena.• Dinâmica do P no solo é bem distinta do N e K.• Origem dos adubos fosfatados: rocha natural.• Rochas fosfatadas: recurso natural escasso, não

renovável e sem sucedâneo.

Condição ou Nutriente Área Problema (106 ha) % área totalN 1332 89P 1217 82K 799 54S 756 51

Cu 310 21Fe 96 6Zn 741 50

Alta Fixação P 788 53Toxidez de Al 756 57

Deficiência de Ca 732 49Deficiência de Mg 731 49

Baixa CTC 620 41Toxidez de Mn 756 51

Deficiência Nutricional e Acidez dos Solos da AM. Tropical

Sanches & Salinas (1981)

Composição aproximada de uma cultura de soja com produção de 3 t ha-1Elemento kg ha-1 Elemento kg ha-1

C 3500 B 0,1H 450 Cl 10,0O 3300 Cu 0,1N 320 Fe 1,7P 30 Mn 0,6K 110 Mo 0,01Ca 80 Zn 0,2Mg 35 Co 0,005S 25 Outros 138

FÓSFORO: QUANTIDADE NOS SOLOS, QUANTIDADE NECESSÁRIA ÀS PLANTAS E

ADUBAÇÃO FOSFATADA

3. Quantidade de P aplicada na adubação:- pode chegar a 100 kg P ha-1

?

Outros exemplos: - milho = 35- trigo = 22- amendoim = 31

Kg ha-1 de P

?

1. Quantidade nos solos:- pode chegar a 6000 kg P ha-1

- média de 400 kg ha-1

2. Quantidade exigida pelas plantas:

FÓSFORO NO SOLO

Novaes, 1999

Formas de Fósforo no sistema Solo-Planta

P-Solução(I)

ErosãoLixiviação

Volatilização

P-Lábil(Q)

P Não-Lábil(NQ)

P-Soluçãojunto à raiz

P-Planta

FonteMineral

FonteOrgânica

Liberação Dessorção

Adsorção

(Q/I)Fixação

Influ

xo

Eflu

xoPe

dra

Difu

são

Formas de Fósforo no SistemaSolo-Planta; Interdependências e

Equilíbrios.

Raij, 1991

FORMAS GERAIS DE P NO SOLO EM TERMOS DE DISPONIBILIDADE

AVALIAÇÃO DA FERTILIDADE DO SOLO QUANTO A FÓSFORO

CULTIVO DE UMA ÁREA AGRÍCOLA IMPLICA UMA

DÚVIDA:

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DO SOLOpH, P, K, Ca, Mg, S,

micro, CTC, V%

EXIGÊNCIAS DA PLANTAN, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Zn,

Mn, Cu, B, Mo, Cl

SÃO AS CARACTERISTÍCAS QUÍMICAS DO SOLO ADEQUADAS PARA A MANUTENÇÃO DAS EXIGÊNCIAS

DA PLANTA DE FORMA A SE OBTEREM PRODUTIVIDADES ECONOMICAMENTE VIÁVEISDIANTE DOS INVESTIMENTOS REALIZADOS ?

?

EXTRATORES DE P DO SOLO PARA FINS DE FERTILIDADE

Desenvolvimento:

Estudos de correlação

Estudos de calibração

Estudos de curva de resposta

Raij, 1991

Limites de interpretação de teores de potássio e de fósforo em solos

Produção K+ P resina

Teor Relativa Trocável Florestais Perenes Anuais Hortaliças

(%) (mmolc dm-3) (mg dm-3)

Muito baixo 0-70 0,0-0,7 0-2 0-5 0-6 0-10

Baixo 71-90 0,8-1,5 3-5 6-12 7-15 11-25

Médio 91-100 1,6-3,0 6-8 13-30 16-40 26-60

Alto > 100 3,1-6,0 9-16 31-60 41-80 61-120

Muito alto > 100 > 6,0 > 16 > 60 > 80 > 120

FERTILIZANTES FOSFATADOS

Resposta PRondonopólis, MT

0

90

PRINCIPAIS TIPOS DE ADUBOS FOSFATADOS

• Fosfato Natural• (Baixa e Alta Reatividade)• Fosfato Natural Parcialmente Acidulado• Fosfato Compactado• Fosfato Totalmente Acidulado• Termofosfato• Fosfato Organo - Mineral• Fosfato Bioativo• Ácido fosfórico para líquidos.• Outros = guano de aves, farinha de ossos,

escória de Thomas, etc.

FORMAS GERAIS DE P NOS ADUBOS FOSFATADOS

• Prontamente disponível• Medianamente disponível• Indisponível

Necessidade de se avaliar a disponibilidade de P dos fertilizantes às plantas

EXTRATORES - ANÁLISE QUÍMICA

Água: Prontamente disponívelCNA+H2OÁcido Cítrico 2%Ácidos Fortes: Total

Disponível

ESTRATÉGIAS DE MANEJO DO SOLO QUANTO A NUTRIÇÃO DAS PLANTAS COM FÓSFORO

• Aplicações anuais:- objetivo de nutrir as plantas naquele ano- quantidades da ordem de kg P2O5 ha-1

• Aplicação corretiva:- objetivo de corrigir, elevar o teor de P do solo- nutrição da planta é consequência- quantidades da ordem de toneladas de P2O5 ha-1

- custo muito elevado

ALTERNATIVA INTERMEDIÁRIAAdubação anual (sulco de plantio) + correção ao longo

dos anos (monitoramento com análise de terra)

DEFINIÇÃO DAS DOSES DE P2O5 A APLICAR

• Teor de P• Cultura• Produvidade almejada• Tabela de Adubação ou• estudos regionais

Dose P2O5

• Dose P2O5

• % P2O5 no fertilizanteQde Adubo

A recomendação de calagem e adubação deve:• respeitar as informações de pesquisa da

região (variação de cond. edafoclimáticas)• ser definida por um técnico da região

2. MANEJO DOS FERTILIZANTES FOSFATADOS

FATORES QUE INFLUEM NA EFICIÊNCIA AGRONÔMICA DE FERTILIZANTES

FOSFATADOS

CULTURA EFICIÊNCIA DE P:“Percentual de produção em solo

nativo sem P em relação à produção com adição de dose elevada de P”

Ábobora = 3%.Trigo = 38%.Alfafa = 57%.Amêndoa = 100%.

SISTEMAS DE PRODUÇÃO

PROPRIEDADES DOS FERTILIZANTES

Composição química

Solubilidade

Granulometria

Outros nutrientes em mistura

FATORES QUE INFLUEM NA EFICIÊNCIA AGRONÔMICA DE FERTILIZANTES

FOSFATADOS

COMPOSIÇÃO QUÍMICA

SSP = Ca(H2PO4)2.2H2O e CaSO4.2H2O

TSP = Ca(H2PO4)2.2H2O

MAP = NH4H2PO4

Fosfato reativo = Ca10(PO4)6-x(CO3)xF0,4x+2

FonteP2O5

Total A.C.

Superfosfato triplo 45,5 40,4

Termofosfato magnesiano 17,5 15,6

Fosfato de Gafsa 27,3 12,6

Araxá 37,3 4,6

Patos 23,8 4,5

Tapira 36,0 3,0

Concentração de P2O5 total e P2O5 solúvel em ácido cítrico a 2% de algumas fontes de

fósforo

Fonte: Feitosa et al. (1978)

Eficiência agronômica (EA) e equivalente superfosfato triplo (Eq.ST) de fontes de fósforo, durante oito anos de uma sequência de

cultivos em um LE de cerrado, em condições de campo

Citação: Goedert & Lobato (1984)

FonteEA – Base Absorção de P

Eq. ST TotalC. Anuais Andropogon Total

Termo-Mag 110 119 114 > 100

Gafsa 106 106 106 > 100

Florida 96 129 106 100

Pirocaua (MA) 81 84 82 62

Patos Minas 56 91 70 44

Araxá 47 74 58 32

Abaeté 47 71 56 31

Catalão 26 43 33 15

Efeito do tamanho dos grânulos na quantidade de P absorvido

Citação = Sousa (1980) e Barreto (1977)

Milho – Superfosfato triplo Trigo – Fosfato de Gafsa

∅ Grânulos P absorvido ∅ Grânulos P absorvido

mm mg P mm mg P2O5

Pó 2,8 Pó 4,7

2 4,9 1,4-2,0 1,7

4 9,6 2,0-2,4 1,9

6 9,3 3,4-4,0 1,6

FATORES QUE INFLUEM NA EFICIÊNCIA AGRONÔMICA DE FERTILIZANTES

FOSFATADOS

PROPRIEDADES DOS SOLOS

Status de P

pH

Capacidade de adsorção de P

Textura

Teor de M.O.

Micorrizas

Status de P

Fonte: SOUSA et al. (2002).

Teor de argila (%)

Teor de P no solo (mg dm-3)

Muito baixo Baixo Médio Adequado Alto

< 15 0 a 6,0 6,1 a 12,0 12,1 a 18,0 18,1 a 25,0 >25,0

16 a 35 0 a 5,0 5,1 a 10,0 10,1 a 15,0 15,1 a 20,0 >20,0

36 a 60 0 a 3,0 3,1 a 5,0 5,1 a 8,0 8,1 a 12,0 >12,0

> 60 0 a 2,0 2,1 a 3,0 3,1 a 4,0 4,1 a 6,0 >6,0

Interpretação da análise de solo para fósforo extraído pelo método Mehlich 1, de acordo com o teor de argila, para recomendação de adubação fosfatada em sistema de sequeiro com culturas anuais.

pH

Fonte: Adaptada de EMBRAPA (1976)

P2O5 (kg ha-1)

Ren

dim

ento

de s

oja

(t ha

-1)

Calcáriot ha-1

0,06,6

Produtividade média de grãos de cinco variedades de soja em área com duas doses de calcário e três doses de fósforo, aplicadas a lanço, na forma de superfosfatosimples, em Latossolo Vermelho Escuro argiloso.

pH

Fonte: DYNIA (1977).

pH do solo

Efic

iênc

iare

lativ

a(%

)

Eficiência relativa do fosfato natural de Gafsa em cinco solos do Rio Grande do Sul em função do pH.

Planossolo = 5% de argila

Argissolo = 27% de argila

Latossolo 1 = 24% de argila

Latossolo 2 = 63% de argila

Latossolo 3 = 62% de argila

Planossolo ArgissoloLatossolo 1Latossolo 2Latossolo 3

Fonte: SOUSA (1982).

CAPACIDADE DE ADSORÇÃO DE P

P-solução (μg ml-1)

P ab

sorv

ido

(μg-

1de

sol

o)Solo Argila

(%)Lv1, 65LE, 46Lv2, 35HPG, 46AQ, 9

Relação entre P-adsorvido e P-solução em solos da região do Cerrado com diferentesteores de argila.

TEXTURA

Fonte: SOUSA (1982).

P-solução (μg ml-1)

P ab

sorv

ido

(μg-

1de

sol

o)Solo Argila

(%)Lv1, 65LE, 46Lv2, 35HPG, 46AQ, 9

Relação entre P-adsorvido e P-solução em solos da região do Cerrado com diferentesteores de argila.

MICORRIZAS

Fonte: SANO et al. (1989).

Rendimento de grãos de sorgo, teor de fósforo no solo e número de propágulos de fungos micorrízicos após dois anos de cultivo da área com algumas culturas, em um latossolo argiloso, com a mesma adubação fosfatada.

Culturaplantada por

dois anos

Rendimento de grãos de sorgo

(kg ha-1)

P extraível no cultivo(mg dm-3)

Propágulos de fungos vesículo-arbusculares(1)

(nº em 10g de solo)Antes Depois

Soja 3.077 2,0 1,6 126,0

Soja + FMVA(2) 3.472 3,2 1,7 126,0

Mucuna 4.772 2,2 1,6 98,9

Arroz 1.789 1,9 1,8 59,3

Repolho 1.183 1,9 1,5 11,0

Sem Plantio 2.400 2,8 1,7 17,0

dms (5%) 981 ns ns(1) Avaliados 11 semanas depois da germinação do sorgo.(2) Soja inoculada com fungos micorrízicos vesículo‐arbusculares exóticos.

Fonte: SOUSA et al. (1997).

TEOR DE M.O.

Efeito de dois sistemas de rotação de culturas na relação entre o fósforo extraível(Mehlich 1) na camada de 0 a 20 cm de profundidade e o rendimento de grãos de soja cv. Cristalina 13º cultivo.

P extraível (mg dm-3)

Ren

dim

ento

de s

oja

(t ha

-1)

Y anual R2 = 0,94**

Y anual/pasto R2 = 0,94**

^

^

FATORES QUE INFLUEM NA EFICIÊNCIA AGRONÔMICA DE FERTILIZANTES

FOSFATADOS

MANEJO DO SOLO

Dose de P e outros nutrientes

Forma de aplicação

Efeito residual

DOSE DE P

Milho – Raij et al, 1996

Produtividadeesperada Nitrogênio

P resina, mg/dm3 K+ trocável, mmolc/dm3

0-6 7-15 16-40 >40 0-0,7 0,8-1,5 1,6-3,0 >3,0t/ha N, kg/ha -------------- P2O5, kg/ha ----------- ------------------- K2O, kg/ha (2) ----------------2-4 10 60 40 30 20 50 40 30 04-6 20 80 60 40 30 50 50 40 206-8 30 90 70 50 30 50 50 50 30

8-10 30 (1) 90 60 40 50 50 50 4010-12 30 (1) 100 70 50 50 50 50 50

Adubação mineral de plantio: Aplicar de acordo com a análise de solo e a produtividade esperada, conforme a seguinte tabela:

Fosf. Acidulados = Elevado teor de P solúvel em água

Citação: Prochnow et al. (1998)

FORMA DE APLICAÇÃO

FonteModo de Aplicação

Volume total 1% Volume

FA 1 16,8 B 22,2 A

FA 2 12,6 B 17,1 A

FA 3 12,9 B 16,2 A

Efeito do modo de aplicação de 50 mg kg-1 de P de fosfatos acidulados na quantidade de P acumulado por plantas de milho

USO EFICIENTE DE ADUBO FOSFATADO

• Qualidade do fertilizanteforma química do PConcentraçãogranulometria e fluidez

• Condição do solo (ex.: pH)• Dose (teor de P e tabelas)• Localização ou forma de aplicação• Uniformidade de aplicação• Plantas mais eficientes• Presença de micorrizas• Efeito Residual• Outros fatores de desenvolvimento da planta

Fonte: Goedert & Souza, 1986

Alt. Área Ad. P Rend. Pot. (1)

Prod. Total Custos (2) Rec. Líquida

Prod. Líq./u P2O5

Fixos Fosf. Total t gr Pr/Custo

ha kgP2O5/ha

tgr/ha t gr t grãos

A 300 40 0,9 270 210 48 258 12 1,04 1,0B 200 60 1,3 260 140 48 188 72 1,38 6,0C 150 90 1,6 240 105 48 153 87 1,57 7,3D 100 120 2,2 220 70 48 118 102 1,87 8,5

(1) Calculado com base nas curvas de respostas potenciais(2) Baseado nos custos fixos (total – fert. fosfatado) de 700 kg grãos/ha e na condição de que são necessários 4 kg 

de soja para pagar 1 kg de P2O5.

Produção potencial de quatro lavouras de soja, implantadas em solo de alta resposta à adubação fosfatada, utilizando a

mesma quantidade total de fertilizante fosfatado.

Desenvolvimentos Recentes na Produção e Utilização de

Fertilizantes para Melhorar a Eficiência e Minimizar Impactos

Ambientais

FÓSFORO

S. H. Chien1, L. I. Prochnow2, and H. Cantarella3

1 Principal Scientist- Soil Chemistry (retired), International Fertilizer Development Center (IFDC), P. O. Box 2040, Muscle Shoals, 35662,

Alabama, USA. Present address: 1905 Beechwood Circle, Florence, Alabama 35630, USA.

Email: nchien@comcast.net2 Brazil Program Director, International Plant Nutrition Institute (IPNI). Professor of the University of São Paulo, ESALQ, Grad Course in Soil

and Plant Nutrition, Piracicaba, SP, Brazil.

Email: lprochnow@ipni.net3 Soil Fertility Scientist, Instituto Agronômico, Campinas, SP, Brazil.

Email: cantarella@iac.sp.gov.br

Eficiência dos Fertilizantes Fosfatados Convencionais

4. Eficiência de Fertilizantes Fosfatados Não Convencionais

4.1. Aplicação direta de FR

4.2. Misturas de FR e PSA

4.3. FR Não Apatíticos Calcinados para Aplicação Direta

4.4. Eficiência Agronômica de Fertilizantes Acidulados NãoConvencionais

3.1. Fertilizantes Fosfatados Solúveis Revestidos

3.2. Supergranulos de Uréia (SGU) contendo P e K (situaçãoespecífica)

3.3. Fertilizantes Solúveis: Fluido versus Sólido/Granular

Produtividade de milho obtida com o uso de MAP e de MAP

revestido com polímero

Fonte: G. J. Gascha (2008), dados não publicados. Disponível no site da SFP, www:specialityfertizer.com

Dose de P,kg ha‐1 P2O5

Método de aplicação Fonte de PProdutividade,

t ha‐1

0 N/A Controle 3,835 Localizado MAP 8,535 Localizado MAP‐ polímero 9,235 A lanço MAP 7,135 A lanço MAP‐polímero 10,1

LSD (0,10) N/A N/A 1,2

Eficiência dos Fertilizantes Fosfatados Convencionais

4. Eficiência de Fertilizantes Fosfatados Não Convencionais

4.1. Aplicação direta de FR

4.2. Misturas de FR e PSA

4.3. FR Não Apatíticos Calcinados para Aplicação Direta

4.4. Eficiência Agronômica de Fertilizantes Acidulados NãoConvencionais

3.1. Fertilizantes Fosfatados Solúveis Revestidos

3.2. Supergranulos de Uréia (SGU) contendo P e K (situaçãoespecífica)

3.3. Fertilizantes Solúveis: Fluido versus Sólido/Granular

Depósitos de FR Importantes ou Potencialmente Importantes (Van Kauwenbergh, 2003)

Igneous

Sedimentar

In Island

PRDSS

Havia necessidade de integrar todos os fatores em um sistemaamplo.

PRDSS = Sistema de Apoio à Decisão para o Uso de Fosfato deRocha (Smalberger et al., 2006).

IAEA Website = www.iswam.iaea.org/dapr/srv/en/resources.

A versão atual aplica‐se apenas ao efeito inicial. Novosestudos existem para incorporar o efeito residual.

EA FR = f (propriedades do FR, propriedades do solo, práticas de manejo e cultura)

RAE inicial observada (%)

Comparação da eficiência agronômica relativa inicial (RAE)

EAR

pro

gnos

ticad

a(%

)

Comparação da eficiência agronômica relativa residual (RAE)

RAE residual observada (%)

EAR

pro

gnos

ticad

a (%

)

Comparação da eficiência agronômica relativa observada e prevista para a

aplicação inicial de FR e PSA. A variação (+ 10%) ao longo da linha central

(linha tracejada) é identificada pelas linhas pontilhadas.

Fonte: U. Singh e S. H. Chien (2008), dados não publicados.

Mistura de FR e PSA

Sob várias condições, a eficiência do FR pode ser baixa(por exemplo: baixa reatividade do FR, elevado pH dosolo, rápido desenvolvimento da cultura).

A mistura de FR e PSA é factível e pode melhorar aeficiência do FR (acidez parcial ou compactação).

Por exemplo, a eficiência agronômica do FR de Patos,pouco reativo, misturado com super simples (SSP) narelação 50:50 mostrou‐se tão eficiente quanto o SSP naprodução de matéria seca de trigo e de grama ryegrass(Prochnow et al., 2004).

Fonte de PEAR

Trigo Rye GrassMS P acumulado MS P acumulado

SSP (padrão) 100 100 100 100FR PM 1 1 30 15

LG SSP PM 91 87 99 95FR + SSP (C) 99 88 95 77FR + SSP (M) 69 57 86 72

6,0% CaAlH(HPO4)2F2

Source: Prochnow et al. (2004).

Explanation: WSP can provide initial available P to plants that result in a

better root development that in turn may utilize PR more effectively and also

because the acid reaction of WSP that can help to dissolve the PR.

Eficiência Agronômica Relativa (EAR, %) de fontes alternativas

de fósforo produzidas a partir da rocha fosfatada de Patos de

Minas em relação a um superfosfato simples de elevada

solubilidade em água

Eficiência agronômica de fertilizantes fosfatados acidulados não convencionais

Quantidades de FR com alta qualidade usados paraproduzir fertilizantes fosfatados acidulados convencionais(SSP, TSP, MAP, DAP) estão diminuindo rapidamente emtodo o mundo.

No mundo todo, empresas terão que purificar mais o FR(opção A) ou terão que obter uma variedade dediferentes fertilizantes finais com níveis maiores de“impurezas contendo P” (opção B) (Mullins e Sikora,1995).

Mais resíduos são esperados se a opção A for adotada.

4. Pesquisa recente

• In some countries. including Brazil. acidulated P fertilizers have to have 90% water-soluble P in the citrate-soluble P fraction (legislation).

• High amounts of energy and money are spent in order to produce P fertilizers with high contents of water-solubility.

• Some apatite concentrates are discarded.

BACKGROUND ABOUT THE RESEARCH

Are water-insoluble phosphates to be avoided at all cost?

The need for a more realistic set of product specifications is one of the most

important problems confronting phosphate producers to seek relief from unnecessary

and costly purification steps. Only agronomic research can provide the

necessary guidance.

LEHR (1980)

Characterization and agronomic evaluation of single superphosphates varying in iron phosphate impurities

PROCHNOW. L.I.; CHIEN. S.H.; TAYLOR. R.W.; CARMONA. G.; HENAO. J. & DILLARD. E.F. Agronomy Journal. 95:293-302. 2003.

STUDY 1

P SourceP

Fe fiTotal Available Water 2% C.A. †

MCP 55.8 55.3 54.6 54.3 1.3 99

SSP1 20.8 19.6 16.8 17.6 2.2 86

SSP2 17.2 16.1 12.8 14.1 4.3 80

SSP3 17.7 16.4 7.5 10.2 0.0 46

Total. citrate. water-soluble P and percentage of water-soluble P in the available P fraction (fi) of the P sources

utilized in the experiments.

P source Dry-matter yield P uptakeUpland Rice

MCP 100 100

SSP1 98 88

SSP2 96 93

SSP3 88 76

Flooded RiceMCP 100 100

SSP1 97 91

SSP2 111 110

SSP3 102 85

MCP: standard source of P

RAE=(βi/βMCP)*100. i = other SSP

Relative Agronomic Effectiveness (RAE; %) of each SSP relative to MCP for upland and flooded rice.

CONCLUSIONS - STUDY 1

• Acidulated phosphate fertilizers with as low as 46% of total available phosphorus content as water-soluble phosphorus can be almost as efficient as MCP for upland and flooded rice and that there is no sense in discarding this source of P based only on the criteria of low water-solubility.

• Acidulated phosphate fertilizers with lower water-soluble phosphorus content containing Fe-P compoundscan be more agronomically effective for flooded rice than upland crops because of the reduced conditions upon flooding that promotes dissolution of iron and maybe aluminum phosphates.

Containing Fe-P compounds

Fe-P compounds?

IDENTIFICATION AND ESTIMATION OF THE CHEMICAL/MINERALOGICAL COMPOSITION

OF ACIDULATED P FERTILIZERS

• Literature review: compounds previously identified

• X Ray Analysis• Infrared Analysis• Chemical Analysis of the Fertilizer

(Original and Leached)• Solubility index of compounds

SSP 3 LEACHED

EXCLUDING THE WATER OF HIDRATION OF THE COMPOUNDSN. Compound SSP1 SSP2 SSP31 Fe3KH8(PO4)6 0.4 0.4 0.62 Fe3NaH8(PO4)6 5.02 3.35 6.363 Fe3H9(PO4)6 0.4 6.19 12.344 Na2SiF6 0.25 0.41 0.335 Ca10(PO4)6OH0.97F1.03 2.82 2.6 3.096 Ca4SiAlSO4F13 2.18 0.4 2.17 SiO2 0 0 0.738 CaF2 0.25 1.44 09 MgSO4 0.35 0.4 0.45

10 SrSO4 1.53 1.32 1.1711 ZnSO4 0.07 0.1 0.1512 Ti2(SO4)3 0.92 1.4 1.8813 BaSO4 1.92 1.14 1.2814 Al2(SO4)3 0.25 1.27 1.0815 Ba(H2PO4)2 0.19 0.41 0.2816 CaSO4 49.15 49.7 46.8717 Ca(H2PO4)2 34.19 19.08 12.81

TOTAL 99.89 89.61 91.52

Calc. Total P = 9.8 7.38 8.31Analytical Total P = 9.47 8.27 7.93

Calc. P in MCP = 7.83 4.37 2.94Analytical WSP P = 7.34 5.59 3.27

ESTIMATION OF THE MINERALOGICAL COMPOSITION OF SSP PRODUCED FROM ARAXÁ PHOSPHATE ROCK

The Requirement for Water-Soluble Phosphorus in Acidulated Phosphates

Containing Fe-Al-P Compounds as Influenced by Soil pH

STUDY 2

PROCHNOW. L.I.; CHIEN. S.H.; CARMONA. G.; HENAO. J.; DILLARD. E.F.; AUSTIN. E.R. SSSAJ. 2008.

• Model:

Segmented (quadratic and linear)

• RY =

(DMY Si/DMY Sj)*100

Si: highest DMY

• Plateau:

4 y=A+BX+CX2 if X<X0 and Y=P if

X>X0

4 Two sections must meet at X0

4 The curve must be smooth (first

derivative with respect to X are the

same at X0

4 These conditions imply that:

X0 = -B/2C and P=A-B2/4C

STATISTICS (SAS)

Conceptual Conditions for the Segmented Model

0

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80 100

PERCENT WATER-SOLUBLE P, %

RELA

TIVE

YIE

LD O

F W

HEAT

, %

pH = 6.4 Model pH = 6.4

X0

P

SSP - Relative Yield

0

20

40

60

80

100

120

0 20 40 60 80 100

PERCENT WATER-SOLUBLE P, %

RELA

TIVE

YIE

LD O

F W

HEAT

, %

pH = 5.2 pH = 6.4 Model pH = 5.2 Model pH = 6.4

P Sourcea pHSegmented regression model

Rate (mg P kg‐1) Required to Reach b

WSP (%) Required to Reach c

Quadratic equation (R2) SEd Plateau Plateau90% of plateau

Plateau90% of plateau

‐‐‐‐‐mg P kg‐1 ‐‐‐‐‐‐ ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ % ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐MCP‐DMY 5.2 y = 0.94 + 0.957x ‐ 8.8 x 10‐3x2 (0.98) 1.25 26.9 54.3 36.8MCP‐RY 5.2 y = 3.27 + 3.337x – 30.0 x 10‐3x2 (0.97) 4.37 93.9 54.3 36.8MCP‐DMY 6.4 y = 0.70 + 1.447x – 19.3 x 10‐3x2 (0.97) 1.45 27.8 37.4 25.4MCP‐RY 6.4 y = 2.44 + 5.047x – 67.4 x 10‐3x2 (0.95) 5.05 96.9 37.4 25.4

TSP 1‐RY 5.2 y = 35.44 + 1.249x – 7.9 x 10‐3x2 (0.97) 1.57 84.9 79 46

TSP 1‐RY 6.4 y = 34.13 + 1.830x – 15.3 x 10‐3x2 (0.96) 2.66 88.8 60 36

TSP 2‐RY 5.2 y = 47.98 + 0.745x – 3.9 x 10‐3x2 (0.97) 2.14 83.5 95 49

TSP 2‐RY 6.4 y = 42.97 + 1.161x – 6.8 x 10‐3x2 (0.96) 5.04 92.9 86 48

SSP 1‐RY 5.2 y = 17.93 + 1.705x – 11.4 x 10‐3x2 (0.97) 3.62 81.6 75 48

SSP 1‐RY 6.4 y = 24.42 + 1.897x – 13.1 x 10‐3x2 (0.97) 2.21 93.2 72 46

SSP 2‐RY 5.2 y = 58.76 + 0.683x – 4.7 x 10‐3x2 (0.96) 4.02 83.7 73 31

SSP 2‐RY 6.4 y = 60.97 + 0.926x – 6.9 x 10‐3x2 (0.95) 5.24 92.1 67 31

Segmented regression models for P sources in each soil pH condition describing the relationship between dry‐

matter yield of wheat (DMY; Y = g pot‐1) or relative yield of wheat (RY; Y = %) and the rate of P applied (X. mg kg‐1) 

for the MCP and relative yield of wheat (RY; Y = %) and the percentage of water‐soluble P (X = %) for the P sources 

TSP 1, TSP 2, SSP 1 and SSP 2.

a P Source: MCP. reagent grade monocalcium phosphate; TSP 1. triple superphosphate produced from Tapira PR; TSP 2. triple superphosphate produced from Jacupiranga PR; SSP 1. low‐quality single superphosphate produced from Araxa PR; SSP 2. low‐quality single superphosphate produced from Patos de Minas PR.

b Rate of P (mg P kg‐1) needed to obtain the plateau or 90% of the plateau of the segmented model.c Percentage of water‐soluble P (WSP) needed to obtain the plateau or 90% of the plateau of the segmented model.d Standard error for comparing predicted values.

Compound † P source ‡TSP 1 TSP 2 SSP 1 SSP 2

-------------------------------------------------- % ----------------------------------------------------

Fe3(K, Na, H)H8(PO4)6 4.7 § 19.3 § 4.3 §

Fe3KH14(PO4)8 1.6 §

CaAlH(HPO4)2F2 6.0 §

Ca10(PO4)6(OH,F) 5.0 § 3.4 § 3.1 § 6.4 §

SiO2 0.7 0.7 18.7 §

CaSO4 3.1 § 46.9 § 40.3 §

Ca(H2PO4) 81.8 § 87.9 § 12.8 § 16.7 §

Total 95.3 92.9 82.8 ¶ 92.4† Chemical formula of the possible compounds present in the fertilizers on a dry-basis (not considering the water of hydration).‡ P source: TSP 1, triple superphosphate produced from Tapira PR; TSP 2, triple superphosphate produced from Jacupiranga

PR; SSP 1, low-grade single superphosphate produced from Araxa PR; SSP 2, low-grade single superphosphate produced from Patos de Minas PR.

§ Compounds identified by x-ray in the original or water-leached fraction of the P sources.¶ 91.5% when including Mg, Ti, Ba, Sr and Zn as sulfate compounds in the fertilizer.

Modal analysis for the main compounds present in the TSP 1, TSP 2, SSP 1 and SSP 2.

CONCLUSIONS - STUDY 2

• The requirement for water-soluble P was source and pH dependent.

• All fertilizers required less than 50% WSP to reach 90% of the maximum dry-matter yield.

• Lower levels of water-insoluble P as compounds of the type Fe-Al-P can be tolerated in acidulated P fertilizers when applied to acid soils.

• The results do not support imposing legislation requiring 90% or more of the total available P as water-soluble P for all acidulated P fertilizers and agronomic conditions.

Synthesis. characterization. andagronomic evaluation of iron phosphate

impurities in superphosphates

STUDY 3

PROCHNOW. L.I.; CHIEN. S.H.; et al. Soil Science Society of America Journal. 67:1551-1563. 2003..

0500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

Inte

nsity

(Cou

nts)

KFe3H8(PO4)6!6H2O - Potassium Iron Hydrogen Phosphate Hydrate

10 20 30 40 50 602-Theta(°)

Fe3KH8(PO4)6.6H2O

Chemical Analysis for total P. Fe. K. S and water of

hydration

Calculated Formula:

Fe2.8K1.1H8(PO4)6!6.1H2O

SEMIR

X-ray

4000.0 3000 2000 1500 1000 500 370.05.010

20

30

40

50

60

70

8085.4

cm-1

%T

Fe3KH14(PO4)8.4H2O

Chemical Analysis for total P. Fe. K. S and water of

hydration

Calculated Formula:

Fe3.0K0.9H14(PO4)8!4.3H2O

IR

X-ray

EDX

SEM

P

Fe

K

0

2500

5000

7500

Inte

nsity

(Cou

nts)

KFe3H14(PO4)8!4H2O - Potassium triiron (III) 14-hydrogen phosphate tetrahydrate

10 20 30 40 50 602-Theta(°)

X-ray

4000.0 3000 2000 1500 1000 500 370.07.4

20

30

40

50

60

70

80

91.0

cm-1

%T

GREENHOUSE EVALUATION OF PARTIALLY WATER-SOLUBLE PHOSPHORUS SOURCES

PRODUCED FROM A LOW REACTIVE BRAZILIAN PHOSPHATE ROCK

STUDY 4

PROCHNOW. L.I.; CHIEN. S.H.; CARMONA. G.; HENAO. J. Agronomy Journal. 96:761-768. 2004.

GENERAL CONCLUSIONSENTIRE RESEARCH PROJECT

• The chemical composition of a phosphate fertilizer can be assessed through the proposed modal analysis. which combines information regarding precipitation of compounds. X-ray. Infrared. SEM. EDX. chemical analysis of the original and water-leached P source and solubility index of the compounds generically called as impurities.

• Fe-P compounds can be agronomically more effective as a source of P under flooded soil systems than for upland crop systems.

GENERAL CONCLUSIONSENTIRE RESEARCH PROJECT

• Research has showed not to be necessary to always have high water-solubility in fully acidulated phosphate fertilizers. Data obtained suggest that the WSP requirement should be related to the soil system. the crop and the chemical composition of the fertilizer.

It is believed that it will be possible to utilize PR in the future in a more cost-

effective way by:

• Being able to access the weight percent chemical compounds of the fertilizers (modal analysis).

• Understanding the behavior of the impurity compounds in soils.

• Having more accurate processes of controlling the impurities formed in the production of acidulated P fertilizers.

FINAL REMARKS

A AGRICULTURA É A MAIOR INVENÇÃO DA HUMANIDADE.

INVENÇÃO ESTA QUE AINDA NÃO ESTA TERMINADA.

Norman Bourloug, Nobel

FILOSOFIA. POESIAREALIDADE

.... Iniciativa ....

.... Vida clara com sentido ....

.... Poder de decisão .....

Realizar seus sonhos não começa com coisas complicadas, não começa pelos outros,

começa com um ponto, um ponto dentro de você.

- O TAO DA FÍSICA -FRITJOF CAPRA

- OS ENSINAMENTOS DEDON JUAN CARLOS CASTAÑEDA

FILOSOFIA. POESIAREALIDADE

Qualquer caminho é apenas um caminho e não constitui insulto algum – para si mesmo ou para os outros – abandoná-lo quando

assim ordena o seu coração.

Olhe cada caminho com cuidado e atenção.

Tente-o tantas vezes quantas julgar necessário.

Então. faça a si mesmo e apenas a si mesmo uma pergunta:

Possui este caminho um coração ?

Em caso afirmativo. o caminho é bom. Caso contrário. esse caminho não possui importância alguma.

Website:http://www.ipni.net

Telefone/fax – Brasil Office:55 (19) 3433-3254

ONCE AGAIN SUCCESS TO ALL OF YOUAND THANK YOU VERY MUCHFOR YOUR KIND ATTENTION